(57)【要約】【課題】クロストーク量の補正と共に映像の明るさを改善することも同時に実現できる映像信号処理装置を提供する。【解決手段】映像−輝度変換部１１は、映像信号を１フレーム単位で入力し、各フレームについて映像信号を輝度信号に変換する。クロストーク率設定部１３は、クロストーク率１０５を設定する。補正量算出部１２は、補正量算出部１２は、ｎ−１フレームの輝度信号１０３、ｎフレームの輝度信号１０４、及びクロストーク率１０５を用いて、ｎフレームの映像信号１０２を補正するための補正輝度信号１０６を算出する。輝度−映像変換部１４は、補正輝度信号１０６を補正映像信号１０７に変換する。補正部１５は、ｎフレームの映像信号１０２に補正映像信号１０７を加算することにより、クロストーク量が補正されたｎフレームの映像信号１０８を生成する。【選択図】図１
2013183426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視差を有した右目用映像と左目用映像とが１フレームずつ交番する映像を表示させるための映像信号を処理する映像信号処理装置であって、
前記映像信号を輝度信号へ変換する第１の変換部と、
連続する２つのフレーム間で生じるクロストーク量に応じたクロストーク率を設定する設定部と、
前記第１の変換部が出力する現フレームの前記輝度信号と前記クロストーク率とに基づいて、当該現フレームに続く次フレームで生じるクロストーク量を補正するための補正輝度信号を算出する算出部と、
前記補正輝度信号に変換を施して補正映像信号を生成する第２の変換部と、
前記次フレームの映像信号に前記補正映像信号を加算する補正部とを備える、映像信号処理装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記次フレームで生じる各画素のクロストーク量から前記現フレームで生じる各画素のクロストーク量を減算した値を前記補正輝度信号として算出する、請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
各フレームで生じる最大のクロストーク量を保持する保持部をさらに備え、
前記算出部は、前記保持部で保持される前記現フレームで生じる最大のクロストーク量から前記現フレームで生じる各画素のクロストーク量をそれぞれ減算した値を前記補正輝度信号として算出する、請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
各フレームの輝度信号に応じて、マイナスの輝度値を含む補正輝度信号が使用可能か否かを判定する判定部と、
各フレームで生じる最大のクロストーク量を保持する保持部とをさらに備え、
前記算出部は、
前記判定部において前記マイナスの輝度値を含む補正輝度信号が使用できると判定された場合、前記次フレームで生じる各画素のクロストーク量から前記現フレームで生じる各画素のクロストーク量を減算した値を前記補正輝度信号として算出し、
前記判定部において前記マイナスの輝度値を含む補正輝度信号が使用できないと判定された場合、前記保持部で保持される前記現フレームで生じる最大のクロストーク量から前記現フレームで生じる各画素のクロストーク量をそれぞれ減算した値を前記補正輝度信号として算出する、請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
前記算出部は、前記輝度信号の各画素の輝度値に前記クロストーク率を乗算することで、各フレームで生じるクロストーク量を画素単位で求める、請求項２に記載の映像信号処理装置。
【請求項６】
前記算出部は、前記輝度信号の各画素の輝度値に前記クロストーク率を乗算することで、各フレームで生じるクロストーク量を画素単位で求める、請求項３に記載の映像信号処理装置。
【請求項７】
前記算出部は、前記輝度信号の各画素の輝度値に前記クロストーク率を乗算することで、各フレームで生じるクロストーク量を画素単位で求める、請求項４に記載の映像信号処理装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記次フレームの輝度信号から前記現フレームで生じるクロストーク量を減算した差分値を画素単位で求め、当該差分値がマイナスとなる画素数が所定の閾値を超えた場合に、前記マイナスの輝度値を含む補正輝度信号が使用できないと判定する、請求項４に記載の映像信号処理装置。
【請求項９】
前記設定部は、前記映像信号のフレーム単位又は当該フレーム内の画素単位で前記クロストーク率を設定する、請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項１０】
前記設定部は、前記ディスプレイに出力される映像信号に基づいて、前記クロストーク率を動的に設定する、請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項１１】
視差を有した右目用映像と左目用映像とが１フレームずつ交番する映像信号を処理する装置が実行する映像信号処理方法であって、
前記映像信号を立体映像表示するディスプレイの特性に合わせた輝度相当の輝度信号へ変換する第１の変換ステップと、
前記第１の変換ステップが出力する現フレームの前記輝度信号と、連続する２つのフレーム間で生じるクロストーク量に応じたクロストーク率とに基づいて、当該現フレームに続く次フレームで生じるクロストーク量を補正するための補正輝度信号を算出するステップと、
前記補正輝度信号に前記第１の変換ステップの変換と逆の変換を施して補正映像信号を生成する第２の変換ステップと、
前記次フレームの映像信号に前記補正映像信号を加算するステップとを含む、映像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号処理装置及び映像信号処理方法に関し、より特定的には、ディスプレイに立体映像を表示するために立体映像信号を処理する映像信号処理装置及び映像信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
視差を有する右目用映像と左目用映像とが１フレームずつ交番する立体映像信号を用いてディスプレイに立体映像を表示することができる映像信号処理装置では、右目用映像と左目用映像とを完全に分離できないことによる映像の干渉、すなわちクロストークが立体映像にしばしば発生する問題が知られている。
【０００３】
そして、このような問題を解決する従来の技術として、クロストークを抑制する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この従来の技術では、クロストーク量に応じた値を映像信号から予め除去しておくことを行う。これにより、従来の技術では、観賞者の両目に到達する輝度が本来の映像信号のみから構成されることになり、クロストークを抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３１６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
周知のように、立体映像を表示できる映像信号処理装置では、右目用映像と左目用映像とを１対として表示する必要があるため、非立体映像表示と同等の動画の滑らかさを確保するためには、立体映像を非立体映像と比較して２倍の速度で表示する必要がある。その結果、立体映像は、１枚あたりの表示時間が非立体映像の１／２になり、非立体映像よりも画面が暗く（輝度が低く）なり易い。また、右目用映像と左目用映像とを分離して表示させるために、観賞者に３Ｄメガネの利用を要求することがあるが、３Ｄメガネの透過率によって輝度が低下するという課題がある。このため、クロストークの抑制に関しては、できるだけ輝度を低下させないことが望ましい。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１で開示されている従来の技術では、クロストーク成分を除去して本来の映像信号のみから構成される輝度にしているために、クロストークの抑制と引き替えに映像の輝度が低下してしまう。
さらに、上記特許文献１で開示されている従来の技術では、クロストークの影響を受ける映像信号が輝度の低い暗い映像の信号だった場合には、クロストーク成分を予め除去することができず、クロストークが残ってしまうという問題がある。
【０００７】
それ故に、本発明の目的は、クロストーク量の補正と共に映像の明るさを改善することも同時に実現できる映像信号処理装置及び映像信号処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、視差を有した右目用映像と左目用映像とが１フレームずつ交番する映像を表示させるための映像信号を処理する映像信号処理装置に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の映像信号処理装置は、映像信号を輝度信号へ変換する第１の変換部と、連続する２つのフレーム間で生じるクロストーク量に応じたクロストーク率を設定する設定部と、第１の変換部が出力する現フレームの輝度信号とクロストーク率とに基づいて、現フレームに続く次フレームで生じるクロストーク量を補正するための補正輝度信号を算出する算出部と、補正輝度信号に変換を施して補正映像信号を生成する第２の変換部と、次フレームの映像信号に補正映像信号を加算する補正部とを備えている。
【０００９】
この算出部は、次フレームで生じる各画素のクロストーク量から現フレームで生じる各画素のクロストーク量を減算した値を補正輝度信号として算出することができる。
又は、各フレームで生じる最大のクロストーク量を保持する保持部を備えておけば、算出部は、保持部で保持される現フレームで生じる最大のクロストーク量から現フレームで生じる各画素のクロストーク量をそれぞれ減算した値を補正輝度信号として算出することも可能である。
【００１０】
なお、各フレームの輝度信号に応じて、マイナスの輝度値を含む補正輝度信号が使用可能か否かを判定する判定部をさらに備えておけば、算出部は、判定部においてマイナスの輝度値を含む補正輝度信号が使用できると判定された場合、次フレームで生じる各画素のクロストーク量から現フレームで生じる各画素のクロストーク量を減算した値を補正輝度信号として算出し、判定部においてマイナスの輝度値を含む補正輝度信号が使用できないと判定された場合、保持部で保持される現フレームで生じる最大のクロストーク量から現フレームで生じる各画素のクロストーク量をそれぞれ減算した値を補正輝度信号として算出することも可能である。
【００１１】
ここで、判定部は、次フレームの輝度信号から現フレームで生じるクロストーク量を減算した差分値を画素単位で求め、差分値がマイナスとなる画素数が所定の閾値を超えた場合に、マイナスの輝度値を含む補正輝度信号が使用できないと判定するとよい。
【００１２】
典型的には、算出部は、輝度信号の各画素の輝度値にクロストーク率を乗算することで、各フレームで生じるクロストーク量を画素単位で求める。
また、設定部は、映像信号のフレーム単位又はフレーム内の画素単位でクロストーク率を設定してもよいし、ディスプレイに出力される映像信号に基づいて、クロストーク率を動的に設定してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記本発明によれば、発生するクロストークを利用して、本来輝度差が無い箇所に発生していた輝度差をゼロに補正することができ、クロストーク量の補正と共に、映像の明るさを改善することも同時に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る映像信号処理装置１の主要な構成を示す図
【図２】映像信号処理装置１が行うクロストーク量補正処理の概念を説明する図
【図３】映像信号処理装置１が行うクロストーク量補正処理の手順を示すフローチャート
【図４】本発明の第２の実施形態に係る映像信号処理装置２の主要な構成を示す図
【図５】映像信号処理装置２が行うクロストーク量補正処理の概念を説明する図
【図６】映像信号処理装置２が行うクロストーク量補正処理の手順を示すフローチャート
【図７】本発明の第３の実施形態に係る映像信号処理装置３の主要な構成を示す図
【図８】映像信号処理装置３が行うクロストーク量補正処理の概念を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る映像信号処理装置１の主要な構成を示した機能ブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る映像信号処理装置１は、映像−輝度変換部１１と、補正量算出部１２と、クロストーク率設定部１３と、輝度−映像変換部１４と、補正部１５と、駆動部１６と、プラズマディスプレイパネル１７とを備えている。
【００１６】
まず、映像信号処理装置１の概略を説明する。
本発明の第１の実施形態に係る映像信号処理装置１は、視差を有する右目用映像と左目用映像とが１フレームずつ交番する立体表示用の映像信号を入力し、連続する２つのフレーム間において本発明の特徴的なクロストーク補正処理を施した後、右目用映像と左目用映像とを切り替えてディスプレイに連続して出力する。これにより、本発明の映像信号処理装置１は、輝度低下を抑制しつつ、クロストークによって生じる不自然な輝度差を緩和した立体映像をディスプレイに表示することができる。
【００１７】
次に、映像信号処理装置１の各構成を説明する。
映像−輝度変換部１１は、映像信号を１フレーム単位で入力し、各フレームについて映像信号をディスプレイの特性に合わせた輝度相当の信号に変換する。一般に、映像信号レベルが同じであっても、使用するディスプレイの特性によって実際に画面表示される輝度が異なる。そこで、映像−輝度変換部１１は、ディスプレイの特性、つまり本実施形態ではプラズマディスプレイパネル１７の特性を予め加味した実際の輝度の状態で、クロストーク量を求めるべく、映像信号を輝度相当の信号に変換することを行う。この映像−輝度変換部１１が実施する処理としては、例えばガンマ変換処理が該当する。これにより、後述する補正量算出部１２において映像信号を輝度相当の信号として計算することができる。本実施形態では、この映像−輝度変換部１１によって変換された輝度相当の信号を単純に「輝度信号」と表現する。
【００１８】
ｎフレームの映像信号１０２についてクロストーク補正処理を施す場合（ｎは任意の整数）、映像−輝度変換部１１は、まずｎフレームより時間的に１つ前のｎ−１フレームの映像信号１０１を輝度相当の信号に変換して、ｎ−１フレームの輝度信号１０３を求める。次に、映像−輝度変換部１１は、ｎフレームの映像信号１０２を輝度相当の信号に変換して、ｎフレームの輝度信号１０４を求める。
【００１９】
補正量算出部１２は、映像−輝度変換部１１で求められたｎ−１フレームの輝度信号１０３及びｎフレームの輝度信号１０４を入力する。また、補正量算出部１２は、クロストーク率設定部１３で設定されたクロストーク率１０５を入力する。そして、補正量算出部１２は、ｎ−１フレームの輝度信号１０３、ｎフレームの輝度信号１０４、及びクロストーク率１０５を用いて、ｎフレームの映像信号１０２を補正するための補正輝度信号１０６を算出する。この補正輝度信号１０６は、輝度低下を抑制しつつ、クロストーク発生による不自然な輝度差を無くすための補正量である。この補正輝度信号１０６の算出については、後述する。
【００２０】
なお、ｎ−１フレームの映像信号１０１とｎフレームの映像信号１０２とは、シーケンシャルな信号であるため、ｎ−１フレームの輝度信号１０３を求めた後、ｎフレームの輝度信号１０４が求められるまで、このｎ−１フレームの輝度信号１０３をどこかで一時的にバッファリングしておく必要がある。このバッファリング処理は、映像信号が入力されてから補正量算出部１２において補正輝度信号１０６が算出されるまでのいずれかで、行われればよい。
【００２１】
クロストーク率設定部１３は、各フレームで発生するクロストークの割合、すなわちクロストーク率１０５を設定する。このクロストーク率１０５は、主に映像の明るさ（例えば、シネマや省エネなどの映像モード）やフレーム周波数、プラズマディスプレイパネル特有の駆動方式であるサブフィールドの構成などの条件によって定まり、１よりも小さい係数である。クロストーク率１０５は、これら様々な条件毎にテーブル形式で予め保持されていてもよいし、実際に行っているプラズマ発光回数やサブフィールド構成などから直接算出されてもよい。また、クロストーク率１０５は、固定値として付与されていてもよいし、駆動部１６から出力される映像信号に関する情報（図１に示す点線矢印）に基づいて動的に設定されてもよい。
【００２２】
輝度−映像変換部１４は、補正量算出部１２で算出された補正輝度信号１０６を入力し、映像−輝度変換部１１で行われた変換と逆の変換を施して、補正輝度信号１０６を輝度特性を加味しない補正映像信号１０７に戻す処理を行う。この輝度−映像変換部１４が実施する処理としては、例えば逆ガンマ変換処理が該当する。
【００２３】
補正部１５は、輝度−映像変換部１４で変換された補正映像信号１０７と、クロストーク量が補正される対象となるｎフレームの映像信号１０２とを入力する。そして、補正部１５は、ｎフレームの映像信号１０２に補正映像信号１０７を加算することにより、クロストーク量が補正されたｎフレームの映像信号１０８を生成する。
駆動部１６は、補正部１５においてクロストーク量が補正されたｎフレームの映像信号１０８に従って、プラズマディスプレイパネル１７の対象画素を発光させる。
【００２４】
プラズマディスプレイパネル１７は、入力する映像信号に従って映像を表示する装置であり、前フレームの映像信号の残光が現フレームの映像信号に漏れこむことによってクロストークが発生するタイプのディスプレイパネルである。なお、このタイプのディスプレイパネルであれば、プラズマに限らず液晶などの他のディスプレイパネルであっても構わない。
【００２５】
次に、映像信号処理装置１が行うクロストーク量補正処理の詳細を説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る映像信号処理装置１が行うクロストーク量補正処理の概念を説明するための一例を示す図である。この図２では、映像信号の１フレーム内にある４つの画素［ｘ１ｙ１，ｘ２ｙ１，ｘ１ｙ２，ｘ２ｙ２］に関して、ｎ−１フレームの映像信号１０１に基づいてｎフレームの映像信号１０２のクロストーク量を補正する例を説明している。なお、クロストーク量補正処理を理解し易くするために、クロストーク率設定部１３には、フレーム及び画素にかかわらずクロストーク率１０５として固定値「０．１」が設定されているものとする。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る映像信号処理装置１が行うクロストーク量補正処理の手順を示すフローチャートである。
【００２６】
まず、映像−輝度変換部１１は、ｎ−１フレームの映像信号１０１をｎ−１フレームの輝度信号１０３に、またｎフレームの映像信号１０２をｎフレームの輝度信号１０４に、それぞれ変換する（ステップＳ３０１）。
【００２７】
補正量算出部１２は、映像−輝度変換部１１から出力されるｎ−１フレームの輝度信号１０３のクロストーク量及びｎフレームの輝度信号１０４のクロストーク量を、それぞれ求める（ステップＳ３０２）。これらのクロストーク量は、各フレーム内の各画素の輝度信号にクロストーク率設定部１３で設定されたクロストーク率１０５をそれぞれ乗算することで求めることができる。
【００２８】
図２の例では、ｎ−１フレームの輝度信号１０３から発生する画素［ｘ１ｙ１，ｘ２ｙ１，ｘ１ｙ２，ｘ２ｙ２］＝［６０，６０，１０，９０］のクロストーク量は、それぞれ［６，６，１，９］となり（図２（ｂ）を参照）、ｎフレームの輝度信号１０４から発生する画素［ｘ１ｙ１，ｘ２ｙ１，ｘ１ｙ２，ｘ２ｙ２］＝［６０，６０，６０，６０］のクロストーク量は、それぞれ［６，６，６，６］となる（図２（ａ）を参照）。
【００２９】
次に、補正量算出部１２は、ｎ−１フレームについて求めたクロストーク量とｎフレームについて求めたクロストーク量との差分を算出して、補正輝度信号１０６を求める（ステップＳ３０３）。この補正輝度信号１０６は、具体的には下記式［１］で求められる。
補正輝度信号＝Ｌn×Ｋn−Ｌn-1×Ｋn-1    …  ［１］
Ｌn   ：ｎフレームの輝度信号１０４
Ｌn-1 ：ｎ−１フレームの輝度信号１０３
Ｋn   ：ｎフレームのクロストーク率１０５
Ｋn-1 ：ｎ−１フレームのクロストーク率１０５
【００３０】
図２の例では、ｎフレームのクロストーク率１０５とｎ−１フレームのクロストーク率１０５とを共に「０．１」としているため、上記式［１］に従って画素［ｘ１ｙ１，ｘ２ｙ１，ｘ１ｙ２，ｘ２ｙ２］の補正輝度信号１０６は、［０，０，＋５，−３］となる（図２（ｃ）を参照）。
【００３１】
ここで、上記式［１］によって補正輝度信号１０６を求める根拠について説明する。
クロストーク量補正処理を行わない場合、直前のフレームで生じるクロストーク量がそのまま現フレームの表示時に加わる。このため、ｎフレームで観賞者に見える実表示輝度は、ｎフレームの表示予定輝度［６０，６０，６０，６０］にｎ−１フレームでのクロストーク量［６，６，１，９］が加算された［６６，６６，６１，６９］となる（図２（ｂ）を参照）。この時、本来ｎフレームで予定していた映像はｎフレームの全画素において輝度差が無い映像であるが、実際には画素ｘ１ｙ１及び画素ｘ１ｙ２と画素ｘ２ｙ１及び画素ｘ２ｙ２との間で輝度差が発生してしまっている。そのため、視聴者には違和感のある映像が表示されていることになる。
【００３２】
この問題に対応すべく、本発明では、クロストーク量補正処理を行う場合は、ｎフレームの輝度信号１０４（＝Ｌn）とｎ−１フレームの輝度信号１０３（＝Ｌn-1）との大小関係によって、以下のように処理方法を変化させる。
【００３３】
（１）Ｌn＝Ｌn-1となる画素について
Ｌn＝Ｌn-1となる画素は、図２において画素ｘ１ｙ１及び画素ｘ２ｙ１が該当する。このＬn＝Ｌn-1となる画素は、ｎフレームのクロストーク率１０５（＝Ｋn）とｎ−１フレームのクロストーク率１０５（＝Ｋn-1）とが、一般的には同じ値になる。なぜならば、クロストーク率１０５は、上述したように主に映像の明るさやフレーム周波数、プラズマディスプレイパネル特有の駆動方式であるサブフィールドの構成などによって定まるからである。ｎフレームの映像信号１０２とｎ−１フレームの映像信号１０１とは同じ映像を左目用と右目用に視差をつけたものであるため、映像の明るさやフレーム周波数は同じである。また、Ｌn＝Ｌn-1となる場合はサブフィールドの構成も同じであるため、クロストーク率１０５が同じになる。従って、Ｌn＝Ｌn-1の場合はＫn＝Ｋn-1と考えられ、上述した画素ｘ１ｙ１及び画素ｘ２ｙ１の例では、補正輝度信号１０６の輝度値は「０」（＝６０×０．１−６０×０．１）となる。
【００３４】
このように、Ｌn＝Ｌn-1となる画素については、補正輝度＝０となり、実質的に補正が行われないこととなる。すなわち、Ｌn＝Ｌn-1となる画素は、左目映像と右目映像の差が無い箇所のため、フレーム間でクロストークが発生していても不自然な輝度差が生じないため、観賞者はクロストークを視認できない。従って、補正を行わなくてもクロストークによる輝度の向上を図れるのである。
【００３５】
（２）Ｌn＞Ｌn-1となる画素について
Ｌn＞Ｌn-1となる画素は、図２において画素ｘ１ｙ２が該当する。このＬn＞Ｌn-1となる画素は、Ｌn＝Ｌn-1となる画素に対してｎ−１フレームの輝度が低い。このため、画素ｘ１ｙ１及び画素ｘ２ｙ１と画素ｘ１ｙ２との間に、輝度差が発生してクロストークとなって現れてしまう。よって、Ｌn＞Ｌn-1となる画素に関しては、Ｌn＝Ｌn-1となる画素との相対的な輝度差を補うように、ｎ−１フレームの輝度よりも明るさが増加するようにｎフレームの輝度を補正する輝度値を算出する。
上述した画素ｘ１ｙ２の例では、補正輝度信号１０６の輝度値は「＋５」（＝６０×０．１−１０×０．１）となる（図２（ｃ）を参照）。
【００３６】
（３）Ｌn＜Ｌn-1となる画素について
Ｌn＜Ｌn-1となる画素は、図２において画素ｘ２ｙ２が該当する。このＬn＜Ｌn-1となる画素は、Ｌn＝Ｌn-1となる画素に対してｎ−１フレームの輝度が高い。このため、画素ｘ１ｙ１及び画素ｘ２ｙ１と画素ｘ２ｙ２との間に、輝度差が発生してクロストークとなって現れてしまう。よって、Ｌn＜Ｌn-1となる画素に関しては、Ｌn＝Ｌn-1となる画素との相対的な輝度差を補うように、ｎ−１フレームの輝度よりも明るさが減少するようにｎフレームの輝度を補正する輝度値を算出する。
上述した画素ｘ２ｙ２の例では、補正輝度信号１０６の輝度値は「−３」（＝６０×０．１−９０×０．１）となる（図２（ｃ）を参照）。
【００３７】
補正量算出部１２によって補正輝度信号１０６が算出されると、輝度−映像変換部１４は、この補正輝度信号１０６を輝度特性を加味しない補正映像信号１０７に再び変換する（ステップＳ３０４）。
そして最後に、補正部１５は、ｎフレームの映像信号１０２に輝度−映像変換部１４で変換された補正映像信号１０７を加算して、クロストーク量を補正する（ステップＳ３０５）。
この処理によって、ｎフレームの映像信号１０２による表示輝度を、図２（ｃ）に示すように全ての画素を［６６，６６，６６，６６］と同じ輝度にすることができる。
【００３８】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る映像信号処理装置１によれば、発生するクロストークを利用して、本来輝度差が無い箇所に発生していた輝度差をゼロに補正することができる。これにより、クロストーク量の補正と共に、映像の明るさを改善することも同時に実現できる。
さらに、映像信号処理装置１では、ｎフレームにおいて、ｎ−１フレームよりも輝度が低い箇所は減算補正処理を、ｎ−１フレームよりも輝度が高い箇所は加算補正処理を行うため、映像のコントラスト向上にも効果がある。
また、映像信号処理装置１では、輝度の変わらない画素については当該画素に関する輝度補正処理が不要とすることもできる。よって、立体表示用の映像信号のように、輝度の変化が少ない映像信号を低消費電力、低コストで処理することが可能となる。
【００３９】
なお、実際には画素毎に映像信号やクロストーク率が異なるため、映像信号処理装置１が行うクロストーク補正は、画素毎に処理を行う必要がある。また、プラズマディスプレイの各画素は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）で構成されているが、ＲＧＢそれぞれの発光特性が異なる場合には、色毎に補正を行うことでさらに補正精度を向上させることができる。
【００４０】
また、映像信号処理装置１では、ｎ−１フレームよりも輝度が低いｎフレームの箇所は輝度を減算して補正するため、補正輝度信号１０６の輝度値がｎフレームの映像信号１０２の輝度値よりも大きくなる場合が考えられる。例えば、明るい画面から暗い場面にシーンチェンジされた場面などである。このような場合には、１フレーム内において適切に補正される画素と適切に補正されない画素とが混在して、ｎフレームの映像信号１０２の映像がさらに不自然な輝度差を生ずることになる。従って、上述した補正輝度信号１０６の輝度値がｎフレームの映像信号１０２の輝度値よりも大きくなる場合、具体的にはＬn＜（Ｌn×Ｋn−Ｌn-1×Ｋn-1）となる場合には、映像信号処理装置１によるクロストーク量補正処理を実行させないという制御手法も考えられる。
【００４１】
＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係る映像信号処理装置２の主要な構成を示した機能ブロック図である。図４に示すように、第２の実施形態に係る映像信号処理装置２は、映像−輝度変換部２１と、補正量算出部２２と、クロストーク率設定部１３と、最大クロストーク量保持部２８と、輝度−映像変換部１４と、補正部１５と、駆動部１６と、プラズマディスプレイパネル１７とを備えている。
【００４２】
図４に示すように、第２の実施形態に係る映像信号処理装置２は、上記第１の実施形態に係る映像信号処理装置１と、映像−輝度変換部２１、補正量算出部２２、及び最大クロストーク量保持部２８の構成が異なる。なお、映像信号処理装置２におけるその他の構成は、上記映像信号処理装置１の構成と同じであるため、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
映像−輝度変換部２１は、上述した映像−輝度変換部１１と同様、ディスプレイの特性を予め加味した実際の輝度の状態でクロストーク量を求めるべく、立体映像信号を１フレーム単位で入力し、各フレームについて映像信号を輝度信号に変換する。この映像−輝度変換部２１が実施する処理としては、例えばガンマ変換処理が該当する。これにより、後述する補正量算出部２２において映像信号を輝度信号として計算することができる。本第２の実施形態では、ｎフレームの映像信号１０２についてクロストーク量補正処理を施す場合、映像−輝度変換部２１によって、ｎ−１フレームの映像信号１０１が輝度相当の信号に変換されて、ｎ−１フレームの輝度信号１０３が求められる。
【００４４】
補正量算出部２２は、映像−輝度変換部２１で求められたｎ−１フレームの輝度信号１０３と、クロストーク率設定部１３で設定されたクロストーク率１０５とを入力する。そして、補正量算出部２２は、ｎ−１フレームの輝度信号１０３における最大クロストーク量２０９を算出し、ｎフレームの映像信号１０２を補正するための補正輝度信号１０６を算出する。この補正輝度信号１０６は、輝度低下を抑制しつつ、クロストーク発生による不自然な輝度差を無くすための補正量である。この最大クロストーク量２０９及び補正輝度信号１０６の算出については、後述する。
【００４５】
最大クロストーク量保持部２８は、補正量算出部２２によって算出された最大クロストーク量２０９を保持する。そして、補正量算出部２２からの要求に応じて、保持している最大クロストーク量２０９を提供する。
【００４６】
次に、映像信号処理装置２が行うクロストーク量補正処理の詳細を説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る映像信号処理装置２が行うクロストーク量補正処理の概念を説明するための一例を示す図である。この図５でも、上述した図２と同様に、映像信号の１フレーム内にある４つの画素［ｘ１ｙ１，ｘ２ｙ１，ｘ１ｙ２，ｘ２ｙ２］に関して、ｎ−１フレームの映像信号１０１に基づいてｎフレームの映像信号１０２のクロストーク量を補正する例を説明している。なお、クロストーク量補正処理を理解し易くするために、クロストーク率設定部１３には、フレーム及び画素位置にかかわらずクロストーク率１０５として固定値「０．１」が設定されているものとする。
図６は、本発明の第２の実施形態に係る映像信号処理装置２が行うクロストーク量補正処理の手順を示すフローチャートである。
【００４７】
まず、映像−輝度変換部２１は、ｎ−１フレームの映像信号１０１をｎ−１フレームの輝度信号１０３に変換する（ステップＳ６０１）。
【００４８】
補正量算出部２２は、映像−輝度変換部２１から出力されるｎ−１フレームの輝度信号１０３（＝Ｌn-1）における最大クロストーク量２０９（＝Ｃmax）を求める（ステップＳ６０２）。この最大クロストーク量２０９は、まず輝度信号１０３の各画素ｘｉｙｊ（ｉ，ｊ＝任意の整数）の輝度値にクロストーク率設定部１３で設定されたクロストーク率１０５を乗算して各画素のクロストーク量を求め、次に各画素のクロストーク量を順次比較してゆき最も大きな最大クロストーク量２０９を最大クロストーク量保持部２８に格納することによって得られる。この最大クロストーク量２０９は、具体的には下記式［２］で求められる。
Ｃmax＝ｍａｘ｛Ｌxiyj×Ｋxiyj｝    …  ［２］
Ｌxiyj：ｎ−１フレームの画素ｘｉｙｊにおける輝度信号１０３
Ｋxiyj：ｎ−１フレームの画素ｘｉｙｊにおけるクロストーク率１０５
【００４９】
図５の例では、ｎ−１フレームの輝度信号１０３から発生する画素［ｘ１ｙ１，ｘ２ｙ１，ｘ１ｙ２，ｘ２ｙ２］のクロストーク量は、それぞれ［６，６，１，９］となる（図５（ｂ）を参照）。そして、ｎ−１フレームで発生する最大クロストーク量２０９は、画素ｘ２ｙ２のクロストーク量「９」となる（図５（ｃ）の網掛け部分）。
【００５０】
なお、ｎ−１フレームの最大クロストーク量２０９は、ｎ−１フレームの全画素のクロストーク量を計算し終わるまで得ることはできない。このため、補正部１５において、ｎフレームの映像信号１０２の入力と、ｎフレームの映像信号１０２を補正するための補正映像信号１０７の取得との間に、時間遅延が発生してしまう。よって、この時間遅延を無くすために、ｎ−３フレームの最大クロストーク量Ｃmaxを代替使用することも可能である。ｎ−３フレームの映像信号は、ｎ−１フレームの映像信号と同じ眼に表示される映像信号であり、例えばｎ−１フレームが左目用映像信号であるとすれば、ｎ−３フレームは１画像前の左目用映像信号となる。従って、ｎ−３フレームで発生しているクロストーク量の分布は、ｎ−１フレームで発生しているクロストーク量の分布と酷似していると考えられるため、代替が可能となるのである。
【００５１】
また、最大クロストーク量２０９は、補正量算出部２２でフレーム毎に算出されずに最大クロストーク量保持部２８において予め固定値として保持されていてもよい。固定値を用いる場合、クロストーク量は最大である必要はなく、装置が要求する輝度に応じて任意に設定することができる。この固定値の場合には、任意の輝度増加を実現しつつクロストーク量の補正を行うことが可能となる。
【００５２】
次に、補正量算出部２２は、ｎ−１フレームについて求めた各画素のクロストーク量と最大クロストーク量２０９との差分を算出して、補正輝度信号１０６を求める（ステップＳ６０３）。この補正輝度信号１０６は、具体的には下記式［３］で求められる。
補正輝度＝Ｃmax−Ｌxiyj×Ｋxiyj    …  ［３］
【００５３】
図５の例では、ｎ−１フレーム内の各画素のクロストーク率１０５（＝Ｋxiyj）を「０．１」としているため、上記式［３］に従って画素［ｘ１ｙ１，ｘ２ｙ１，ｘ１ｙ２，ｘ２ｙ２］の補正輝度信号１０６は、［＋３，＋３，＋８，０］となる（図５（ｃ）を参照）。
【００５４】
補正量算出部２２によって補正輝度信号１０６が算出されると、輝度−映像変換部１４がこの補正輝度信号１０６を補正映像信号１０７に変換し（ステップＳ６０４）、補正部１５がｎフレームの映像信号１０２に補正映像信号１０７を加算して、クロストーク量を補正する（ステップＳ６０５）。
この処理によって、図５（ｃ）に示すように、ｎフレームの映像信号１０２による実表示輝度を［６９，６９，６９，６９］として、全ての画素を同じ輝度にすることができる。
【００５５】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る映像信号処理装置２によれば、発生するクロストークの明るさを最大限に利用して、本来輝度差が無い箇所に発生していた輝度差をゼロに補正することができる。これにより、クロストーク量の補正と共に、映像の明るさを改善することも同時に実現できる。
特に、映像信号処理装置２では、輝度を必ず加算補正する補正輝度信号１０６を生成するため、コントラストよりも映像全体の明るさを強調したい場合に、映像信号処理装置１よりも有利となる。
【００５６】
＜第３の実施形態＞
上述した第１の実施形態によるクロストーク量補正処理は、クロストーク量の補正、映像の明るさ改善、及びコントラスト向上の点でバランスの取れた処理である。しかしながら、第１の実施形態によるクロストーク量補正処理では、輝度値を減算してクロストーク量を補正する場合があるため、極端に輝度の低い映像などでは補正輝度値によってクロストーク量を減算しきれない場面が生じる。従って、極端に輝度の低い映像などには、第２の実施形態によるクロストーク量補正処理が望ましい場合がある。
【００５７】
そこで、この第３の実施形態では、映像の輝度値に応じて、第１の実施形態によるクロストーク量補正処理と第２の実施形態によるクロストーク量補正処理とを切り替えて使用する手法を説明する。
【００５８】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る映像信号処理装置３の主要な構成を示した機能ブロック図である。図７に示すように、第３の実施形態に係る映像信号処理装置３は、映像−輝度変換部１１と、補正量算出部３２と、補正判定部３９と、クロストーク率設定部１３と、最大クロストーク量保持部２８と、輝度−映像変換部１４と、補正部１５と、駆動部１６と、プラズマディスプレイパネル１７とを備えている。
【００５９】
図７に示すように、第３の実施形態に係る映像信号処理装置３は、上記第１及び第２の実施形態に係る映像信号処理装置１及び２と、補正量算出部２２及び補正判定部３９の構成が異なる。なお、映像信号処理装置３におけるその他の構成は、上記映像信号処理装置１及び２の構成と同じであるため、同一の参照符号を付してその説明を一部省略する。
【００６０】
映像−輝度変換部１１は、ｎ−１フレームの映像信号１０１及びｎフレームの映像信号１０２を順に入力し、ｎ−１フレームの映像信号１０１をｎ−１フレームの輝度信号１０３に、またｎフレームの映像信号１０２をｎフレームの輝度信号１０４に、それぞれ変換する。
【００６１】
補正量算出部３２は、映像−輝度変換部１１からｎ−１フレームの輝度信号１０３及びｎフレームの輝度信号１０４を、クロストーク率設定部１３からクロストーク率１０５を入力する。そして、補正量算出部３２は、まずｎ−１フレームの輝度信号１０３、ｎフレームの輝度信号１０４、及びクロストーク率１０５を用いて、ｎフレームの映像信号１０２を補正するための補正輝度信号を暫定的に算出する。この暫定的な補正輝度信号の算出は、上記第１の実施形態で示した式［１］に基づいて求められる。
【００６２】
図８の例では、ｎフレームのクロストーク率１０５（＝Ｋn）とｎ−１フレームのクロストーク率１０５（＝Ｋn-1）とを共に「０．１」としているため、上記式［１］に従って画素［ｘ１ｙ１，ｘ２ｙ１，ｘ１ｙ２，ｘ２ｙ２］の暫定的な補正輝度信号は［−５．５，−５．５，−０．５，−８．５］となる（図８（ｂ）を参照）。
【００６３】
暫定的な補正輝度信号が求まると、補正量算出部３２は、次にこの暫定的な補正輝度信号の各画素について、輝度値がｎフレームの輝度信号１０４から全て減算可能か否か、つまり演算結果がマイナスにならないか否かを判断する。この判断は、ｎフレームの輝度信号（Ｌn）１０４からｎ−１フレームで生じるクロストーク量（Ｌn-1×Ｋn-1）を減算した差分値が、プラスになるかマイナスになるかを各画素で判断していることと同義である。そして、補正量算出部３２は、演算結果がマイナスとなる画素数をカウントして、マイナス画素数信号３１０として補正判定部３９へ出力する。
【００６４】
図８の例では、以下の結果となり、マイナス画素数信号３１０として「３」の値が補正判定部３９へ出力される。
画素ｘ１ｙ１：５＋（−５．５）  …  補正結果がマイナス
画素ｘ２ｙ１：５＋（−５．５）  …  補正結果がマイナス
画素ｘ１ｙ２：５＋（−０．５）  …  補正結果がプラス
画素ｘ２ｙ２：５＋（−８．５）  …  補正結果がマイナス
【００６５】
補正判定部３９は、補正量算出部３２からマイナス画素数信号３１０を入力し、このマイナス画素数信号３１０に基づいて、補正量算出部３２に対して第１の実施形態によるクロストーク量補正処理のための補正輝度信号を出力させるのか、第２の実施形態によるクロストーク量補正処理のための補正輝度信号を出力させるのかを、判定する。この判定は、典型的には、マイナス画素数信号３１０が予め設定した閾値を超えるか否かで行われる。この閾値は、例えば、クロストーク量の抑制を優先させる場合は小さめにし、映像の黒レベルを維持することを優先させる場合は大きめにするなど、自由に設定可能である。
そして、補正判定部３９は、判定によって得られた第１又は第２の実施形態によるクロストーク量補正処理を指示する判定結果信号３１１を、補正量算出部３２へ送出する。
【００６６】
補正量算出部３２は、補正判定部３９から受ける判定結果信号３１１で指示されたクロストーク量補正処理に応じた補正輝度信号１０６を算出する。
具体的には、第１の実施形態によるクロストーク量補正処理が指示された場合には、補正量算出部３２は、すでに算出済みである暫定的な補正輝度信号を最終的な補正輝度信号１０６として輝度−映像変換部１４へ出力する。一方、第２の実施形態によるクロストーク量補正処理が指示された場合には、補正量算出部３２は、上記第２の実施形態で示した式［２］及び式［３］に基づいて補正輝度信号１０６を求める。
【００６７】
図８の例では、第１の実施形態によるクロストーク量補正処理で求められる補正輝度信号［−５．５，−５．５，−０．５，−８．５］を用いて補正をした場合、ｎフレームの実表示輝度は［６，６，５．５，９］となり輝度差を生じる結果となる（図８（ｂ）を参照）。一方、第２の実施形態によるクロストーク量補正処理で求められる補正輝度信号［＋３，＋３，＋８，０］を用いて補正をした場合、ｎフレームの実表示輝度は［１４，１４，１４，１４］となり輝度差を生じない（図８（ｃ）を参照）。
よって、この図８の例では、補正判定部３９によって第２の実施形態によるクロストーク量補正処理を指示する判定結果信号３１１が、補正量算出部３２へ送出されることとなる。
【００６８】
輝度−映像変換部１４は、補正量算出部３２で算出された補正輝度信号１０６を入力し、補正輝度信号１０６を補正映像信号１０７に変換する。補正部１５は、ｎフレームの映像信号１０２に補正映像信号１０７を加算して、クロストーク量が補正されたｎフレームの映像信号１０８を生成する。駆動部１６は、補正部１５が出力するｎフレームの映像信号１０８に従って、プラズマディスプレイパネル１７の対象画素を発光させる。
【００６９】
以上のように、本発明の第３の実施形態に係る映像信号処理装置３によれば、映像信号に応じて、第１の実施形態によるクロストーク量補正処理と第２の実施形態によるクロストーク量補正処理とを切り替えて実行する。従って、より実用性の高い装置を実現することができる。
【００７０】
なお、本発明の各実施形態における映像信号処理装置を構成する一部又は全部の機能ブロックは、中央処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置（メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、ハードディスク等）、及び入出力装置などのハードウエア資源を用いることで実現され、典型的には集積回路であるＩＣ（ＬＳＩ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ等とも称される）として具現化される。これらの機能ブロックは、個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全部を含むように１チップ化されてもよい。
また、集積回路化の手法は、ＩＣに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、ＩＣ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＩＣ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別の技術により、ＩＣに置き換わる集積回路化の技術（バイオ技術など）が登場すれば、当然その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。
【００７１】
また、上述した本発明の各実施形態における映像信号処理装置が実行する処理方法は、記憶装置に格納された処理方法の手順を実行可能な所定のプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現されてもよい。この場合、プログラムデータは、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク等の記録媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。なお、記録媒体は、ＲＯＭやＲＡＭやフラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤやＢＤ等の光ディスクメモリ、及びメモリカードなどをいう。また、記録媒体は、電話回線や搬送路などの通信媒体も含む概念である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、右目用映像と左目用映像とが１フレームずつ交番する映像信号を用いてディスプレイに立体映像を表示することができる映像信号処理装置などに利用可能であり、特に輝度低下を抑制しつつクロストークによって生じる不自然な輝度差を緩和したい場合等に有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１、２、３  映像信号処理装置
１１、２１  映像−輝度変換部
１２、２２、３２  補正量算出部
１３  クロストーク率設定部
１４  輝度−映像変換部
１５  補正部
１６  駆動部
１７  プラズマディスプレイパネル
２８  最大クロストーク量保持部
３９  補正判定部
１０１、１０２、１０８  映像信号
１０３、１０４  輝度信号
１０５  クロストーク率
１０６  補正輝度信号
１０７  補正映像信号
２０９  最大クロストーク量
３１０  マイナス画素数信号
３１１  判定結果信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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